數(shù)控加工原理與程序編制(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Technology湖南重大創(chuàng)遠(yuǎn)數(shù)控裝備有限公司錐齒輪數(shù)控加工軟件和五軸聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)44*Anhui University of Technology武重研制的數(shù)控七軸五聯(lián)動(dòng)重型立式車銑復(fù)合加工機(jī)床45*Anhui University of Technology齊重?cái)?shù)控成功研制的 CWT數(shù)控重型曲軸旋風(fēng)切削加工中心46*Anhui University of Technology 數(shù)控加工程序編制的內(nèi)容和步驟216。 程序編制 ：從分析零件圖樣和加工要求開始，到獲得機(jī)床數(shù)字控制系統(tǒng)所需的程序指令或信息載體的整個(gè)工作過(guò)程。 一般來(lái)說(shuō)，用數(shù)控機(jī)床加工任何一種零件的程序編制，都要包含如下 七個(gè)方面 的工作：分析零件樣圖 首先要分析零件的材料、形狀、尺寸、精度以及毛坯形狀和熱處理要求等，通過(guò)分析可以確定該零件是否適宜在數(shù)控機(jī)床上加工，或者該零件的哪些工序或哪幾個(gè)表面應(yīng)在數(shù)控機(jī)床上加工。47*Anhui University of Technology確定數(shù)控加工工藝過(guò)程 在分析零件圖紙的基礎(chǔ)上，確定零件的加工方法（如機(jī)床、刀具與夾具的選定，工件的定位與夾緊方法的選擇）和加工路線（如對(duì)刀點(diǎn)、進(jìn)給路線）并確定切削用量等工藝參數(shù)（如進(jìn)給速度、切削深度或?qū)挾取⒅鬏S轉(zhuǎn)速等）。數(shù)值計(jì)算 根據(jù)零件圖樣和確定的加工路線，計(jì)算出數(shù)控機(jī)床所需的刀位點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。216。 點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床：往往無(wú)需數(shù)值計(jì)算；216。 對(duì)于直線、圓弧輪廓零件，有直線及圓弧插補(bǔ)功能和刀具半徑補(bǔ)償功能，數(shù)值計(jì)算也較簡(jiǎn)單；216。 當(dāng)零件形狀比較復(fù)雜，并與數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)功能不一致時(shí)，需進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算。 數(shù)控加工程序編制的內(nèi)容和步驟48*Anhui University of Technology編寫零件加工程序單 根據(jù)加工路線計(jì)算出來(lái)的刀位點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)和已確定的切削用量，結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)對(duì)輸入信息的要求，編寫零件加工程序單。制備信息載體 將程序單上的內(nèi)容記錄在信息載體上，作為數(shù)控裝置的輸入信息，若程序簡(jiǎn)單，也可直接將其通過(guò)鍵盤輸入。校對(duì)檢查信息載體 最通常而又比較有效的方法是將信息載體上的內(nèi)容輸入到機(jī)床數(shù)控裝置進(jìn)行機(jī)床的空運(yùn)轉(zhuǎn)檢查。首件試加工 此方法不僅可查出程序單和信息載體是否有錯(cuò)，還可知道零件加工精度是否符合要求。 數(shù)控加工程序編制的內(nèi)容和步驟49*Anhui University of Technology 程序編制方法216。 程序編制可分為 手工編程 和 自動(dòng)編程 兩種 。216。 手工編程 ：要求編程人員熟悉數(shù)控代碼及編程規(guī)則，具備機(jī)械加工工藝知識(shí)和數(shù)值計(jì)算能力。繁瑣、費(fèi)時(shí)、易出錯(cuò)。216。 自動(dòng)編程 ：編程人員根據(jù)零件圖樣的要求，用專門的、人們?nèi)菀桌斫獾木幊陶Z(yǔ)言，編出零件數(shù)控加工的語(yǔ)言程序（源程序），通過(guò)計(jì)算機(jī)編程系統(tǒng)對(duì)零件源程序的處理，可直接輸出零件的數(shù)控加工程序或數(shù)控紙帶，所有的數(shù)值計(jì)算，程序單編寫由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，也稱計(jì)算機(jī)輔助編程。 50*Anhui University of Technology按照操作方式的不同，自動(dòng)編程方法分為 APT語(yǔ)言編程 和 圖像編程。252。APT語(yǔ)言編程 ：編程人員利用該語(yǔ)言書寫零件程序，將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī) APT編程系統(tǒng)編譯，產(chǎn)生數(shù)控加工程序（ .nc）。252。圖像編程 ：以圖形要素為輸入方式，不需要數(shù)控語(yǔ)言。零件幾何形狀的輸入、刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)方式的定義、加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真顯示、刀位驗(yàn)證、數(shù)控加工程序的生成等均在圖形交互方式下進(jìn)行。 程序編制方法51*Anhui University of Technology自動(dòng)編程系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)朝著小型語(yǔ)言系統(tǒng)發(fā)展 小而全 /大而專，這類系統(tǒng)容易掌握，便于使用，成本低；朝著加工技術(shù)處理語(yǔ)言系統(tǒng)發(fā)展 早期自動(dòng)編程系統(tǒng)如 APT系統(tǒng)，只能完成計(jì)算機(jī)輔助幾何參數(shù)的計(jì)算； 后期如德國(guó)的 EXAPT，在 APT基礎(chǔ)上，擴(kuò)充了工藝處理的能力。只要給出零件的最終加工尺寸、精度及材料，計(jì)算機(jī)就能夠自動(dòng)確定加工順序、刀具、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)，而且能部分解決工藝過(guò)程最優(yōu)化問(wèn)題。 程序編制方法52*Anhui University of Technology自動(dòng)編程系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)朝著新的自動(dòng)編程技術(shù)發(fā)展 70年代后期：會(huì)話型自動(dòng)編程、圖形交互編程和數(shù)字化技術(shù)編程； 80年代：用語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)人機(jī)聯(lián)系的語(yǔ)言編程方法。數(shù)控編程與 CAD的連接和集成 集成化的 CAD/CAM就是使設(shè)計(jì)和制造中的各項(xiàng)功能計(jì)算機(jī)化，并且通過(guò)一個(gè)公用的中心數(shù)據(jù)庫(kù)把這些功能聯(lián)結(jié)在一起；重要的優(yōu)點(diǎn)是所有的信息都儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)上，數(shù)據(jù)從一個(gè)部門傳送到另一個(gè)部門更加迅速、可靠，生產(chǎn)效率高，差錯(cuò)少； CAD來(lái)自繪制工程圖，生產(chǎn)人員用 CAD提供的零件描述作為 CAM的起點(diǎn)，為零件的生產(chǎn)編制工藝規(guī)程（ CAPP）產(chǎn)生 NC機(jī)床的程序，進(jìn)行數(shù)控加工； 程序編制方法53*Anhui University of Technology 數(shù)控加工程序的編制 零件編程的通用標(biāo)準(zhǔn) 點(diǎn)位、直線控制系統(tǒng)的程序編制 輪廓控制系統(tǒng)的程序編制54*Anhui University of Technology 零件編程的通用標(biāo)準(zhǔn)一、穿孔帶 也稱控制帶，它是數(shù)控加工中最常見的信息載體。有孔表示 “ 1” ，無(wú)孔表示 “ 0” ，第三列和第四列之間的連續(xù)小孔稱同步機(jī)，作為每行信號(hào)孔的定位基準(zhǔn)，并產(chǎn)生同步信號(hào)。55*Anhui University of Technology二、代碼 代碼是數(shù)控系統(tǒng)傳遞信息的語(yǔ)言，一般用一個(gè) 8位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示。目前常用的代碼有 ISO、 EIA（ Electronic Industries Association—— 美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)）兩種。我國(guó)制訂的 JB305082《 數(shù)控機(jī)床用七單位編碼字符》 與 ISO編碼基本相同。見 表 72， P105。 零件編程的通用標(biāo)準(zhǔn)56*Anhui University of Technology57*Anhui University of Technology三、程序格式 程序的組成 數(shù)控程序是為使機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)而給數(shù)控裝置的一系列指令的集合所構(gòu)成的。一個(gè)完整的零件加工程序由若干個(gè)程序段組成；一個(gè)程序段由若干個(gè)代碼字組成；每個(gè)代碼字則由文字（地址符）和數(shù)字組成。字母、數(shù)字、符號(hào)統(tǒng)稱字符。例如： N001 G90 G00 X2700 Y3000 Z15000 M03 LF N002 …… Z14800 LF … N017 …… X5000 Y4000 Z14800 M02 LF G91— 相對(duì)坐標(biāo)編程； G00— 點(diǎn)位控制； M03— 主軸順轉(zhuǎn)； LF— 結(jié)束符；M02— 整個(gè)程序結(jié)束標(biāo)志。由 17個(gè)程序段組成， 每個(gè)程序段以順序號(hào)字 “ N” 開頭，以符號(hào) LF結(jié)束 。每個(gè)程序段中有若干個(gè)代碼字，如第 1程序段有 8個(gè)代碼字。 零件編程的通用標(biāo)準(zhǔn)58*Anhui University of Technology三、程序格式地址程序段格式的組成 程序段格式 ：指一個(gè)程序段中的字的排列書寫方式和順序，以及每個(gè)字和整個(gè)程序段的長(zhǎng)度限制和規(guī)定。 常用的程序段格式： 地址格式 （常用 ）和 分隔符順序格式 。（ 1）程序段內(nèi)字的順序 各字的先后順序并不嚴(yán)格，但一般習(xí)慣的排列順序如下 零件編程的通用標(biāo)準(zhǔn)59*Anhui University of Technology三、程序格式地址程序段格式的組成（ 1）程序段內(nèi)字的順序（續(xù)）在同一程序段中， X、 Y、 F、 S、 T等字不能重復(fù)，但不同組的 G功能或 M功能可以多于一個(gè)；不需要的字略去；與上一程序段相同的模態(tài)字可以省略。 零件編程的通用標(biāo)準(zhǔn)60*Anhui University of Technology三、程序格式地址程序段格式的組成（ 2）程序段內(nèi)各字的說(shuō)明 順序號(hào)字 ： 由地址碼 N和后面的若干位數(shù)字構(gòu)成，用來(lái)識(shí)別程序段的編碼。例如： N001， N010分別表示是第一程序段和第 10程序段。 準(zhǔn)備功能字（ G功能字） ： 由地址碼 G和兩位數(shù)字構(gòu)成，用來(lái)描述機(jī)床的動(dòng)作類型，如 G01表示直線插補(bǔ)功能， G02表示順時(shí)針圓弧插補(bǔ)功能。常用的 G功能見 表 73。 零件編程的通用標(biāo)準(zhǔn)61*Anhui University of Technology表 73 零件編程的通用標(biāo)準(zhǔn)62*Anhui University of Technology三、程序格式地址程序段格式的組成（ 2）程序段內(nèi)各字的說(shuō)明 尺寸字： 尺寸字由地址碼、＋、－符號(hào)和絕對(duì)值（或增量）的數(shù)字構(gòu)成，用來(lái)描述各坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)尺寸。 尺寸字碼 有 X、 Y、Z、 U、 V、 W、 P、 Q、 R、 I、 J、 K、 A、 B、 C等。 坐標(biāo)尺寸字 的正號(hào) “ ＋ ” 可省略。例如： X100， Y120， Z50分別表示 X、 Y、 Z坐標(biāo)方向的移動(dòng)量。 進(jìn)給速度功能字 ： 由地址碼 F和在其后面的若干數(shù)字構(gòu)成，這個(gè)數(shù)字的 單位可以是 mm/r或 mm/min，也有用進(jìn)給率數(shù) 1/min表示，取決于每個(gè)數(shù)控系統(tǒng)所采用的進(jìn)給速度指定方法。 零件編程的通用標(biāo)準(zhǔn)63*Anhui University of Technology三、程序格式地址程序段格式的組成（ 2）程序段內(nèi)各字的說(shuō)明 主軸轉(zhuǎn)速功能字： 由地址碼 S和其后面的若干個(gè)數(shù)字構(gòu)成，其單位可以是轉(zhuǎn)速 r/min或切削速度 m/min. 刀具功能字： 由地址碼 T和若干數(shù)字構(gòu)成，在自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床中，該指令用以選擇所需的刀具。刀具功能字中的數(shù)字代表刀具的編號(hào)。 輔助功能字（ M功能字） ： 由地址碼 M和兩位數(shù)字表示，常用的 M指令見 表 74。各種數(shù)控系統(tǒng)的 M功能并不完全相同，因此，在編程時(shí)必須了解所使用的數(shù)控系統(tǒng)的 M功能。 零件編程的通用標(biāo)準(zhǔn)64*Anhui University of Technology表 74程序段結(jié)束 ：在每一程序段結(jié)束以后